Технология монтажа устройств заземления: Монтаж заземления

Монтаж заземления

Штыревая конструкция модульного заземления обеспечивает максимальное удобство и технологичность монтажа:

Вертикальные заземляющие электроды необходимой глубины монтируются
из 1,5-метровых штырей, заглубляемых в землю друг за другом с помощью обычного электрического отбойного молотка (с энергией удара 20-25 Дж). Соединение штырей между собой производится простыми резьбовыми муфтами (без сварки). Для подключения заземляющего проводника используется болтовой зажим.

Конфигурация заземлителя (одно- или многоэлектродная) выбирается в зависимости от доступной площади, типа грунта и типа объекта (жилой либо промышленный).

Глубинный монтаж в виде одного электрода на глубину в 15 — 30 метров является наиболее технологичным и позволяет получать очень эффективное заземление:

• качество (сопротивление заземления) не зависит от погоды и времени года
• возможность монтажа внутри периметра зданий (в подвалах)
• минимальная площадь контура заземления
• минимум земляных работ

Монтаж электролитического заземления

Конструкция и технологии электролитического заземления обеспечивают максимальное удобство и простоту монтажа в вечномерзлых, каменистых и песчаных грунтах.

Процесс установки такого заземлителя:

• не требует большого количества земляных работ (по сравнению с традиционными способами)
• нет необходимости делать глубокие каналы для закладки заземляющего электрода (глубина всего 0.7 метра)
• не нужна строительная техника.     

способы установкаа, устройство, общие требования

Системы электропередач в большей части зданий выполнены по старому образцу — без заземления. Современные бытовые приборы, работающие без заземляющего контура, могут выйти из строя в случае возникновения каких-либо неисправностей. Владельцы домов, как правило, самостоятельно осуществляют установку заземления в доме, обеспечивая тем самым электробезопасность.

Предназначение заземления

Основная задача заземления — снижение до нуля напряжения сети в случае возникновения утечки тока. Причиной этого может быть прикосновение к токоведущим частям, повреждение изоляции проводки. Дополнительной функцией заземления является создание и поддержание оптимальных условий для работы бытовых электрических приборов.

Некоторые устройства требуют не только установки розетки с заземлением, но и непосредственного подключения к заземляющей шине. С этой целью применяются специальные зажимы.

К примеру, на корпусе микроволновых печей располагается специальная клемма для заземления. При отсутствии заземления прикосновение к микроволновке может повлечь несильный, но неприятный удар током. Устраняется это только посредством установки защитного заземления. Аналогичная ситуация с большинством других бытовых приборов.

Установка заземления в частном доме является не менее важной процедурой, особенно если здание — деревянное. Имеющийся заземляющий контур позволяет защитить постройки от удара молнии и провоцируемого им пожара. Особенно важно это в сельской местности, где дома могут быстро выгореть за короткий срок. Одновременно с заземлением чаще всего обустраивают молниеотвод.

Правила обустройства заземления

При несоответствии естественных заземляющих элементов предъявляемым требованиям используются искусственные системы заземления. Естественными элементами могут быть расположенные в земле водопроводные стальные трубы, металлические конструкции зданий, артезианские скважины и многие другие.

В качестве естественных заземлителей запрещено использовать нефтепроводы, газопроводы и бензопроводы.

Оптимальный материал для установки переносного заземления своими руками — металлический уголок 50 х 50 миллиметров длиной 3 метра. Для установки таких элементов выкапывается траншея глубиной 0,7 метра, при этом над дном должно оставаться порядка 10 сантиметров отрезков. К выступающей части приваривают стальной прут диаметром 10-16 миллиметров или стальную полосу.

Сопротивление заземляющего контура в электрических установках до 1000 вольт должно составлять 4 Ом, не более. Сопротивление для установок более 1000 вольт не должно превышать 0,5 Ом.

Виды заземления и особенности

Выделяют шесть систем заземления, однако в частных домах используются только две: TN-C-S и TT. Большей популярностью пользуется первый тип, поскольку в нем устроена глухозаземленная нейтраль. Проведение нейтрали N и шины PE осуществляется одним проводом PEN до входа в здание, после чего заземление разводится на несколько отдельных веток.

Защитные функции в такой схеме осуществляются электрическими автоматами, при этом отсутствует необходимость в установке устройств защитного отключения. У такой схемы имеется свой недостаток: при повреждении проводника PEN на расстоянии между домом и подстанцией появляется фазовое напряжение на шине заземления в доме. Отключить напряжение невозможно никакой защитой, в связи с чем необходим монтаж механической защиты проводника PEN и резервного заземления на расстоянии каждые 200 метров.

Электрические сети в небольших городах и селах не соответствуют необходимым требованиям, в связи с чем используют схему TT. Оптимальный вариант применения данной схемы — для отдельных построек с грунтовым полом, поскольку имеется определенный риск прикосновения разом к грунту и заземлению, что опасно при использовании схемы TN-C-S.

Отличие заключается в том, что «земля» используется в качестве щита от индивидуального заземления, а не от подстанции. Такая система обладает большей устойчивостью к повреждениям проводника и требует установки специального устройства защитного отключения. По этой причине такая схема именуется резервной.

Установка заземления

Устройства заземления классифицируются на два типа, которые отличаются по свойствам и способу монтажа. Первый вид представлен штыревой модульной конструкцией с несколькими электродами, второй создается из металлопроката. Основными отличиями разновидностей являются углубленные детали, в то время как проводники и надземная часть полностью аналогичны.

Приобретенные в торговой сети наборы для заземления обладают определенными преимуществами:

• Комплектующие разработаны специалистами в соответствии со всеми стандартами и требованиями и изготовлены на заводском оборудовании;
• Практически не нужны земляные и сварочные работы;
• Можно углубиться на значительную глубину в землю с сохранением минимального сопротивления всего устройства.

Основным недостатком является слишком высокая стоимость

Набор, приобретенный в торговой сети, имеет свои преимущества:

• Продается комплектом, элементы набора разработаны специалистами с соблюдением всех требований правил, изготовлены на заводском оборудовании.
• Не требуются сварочные работы, и почти не нужны земляные работы.
• Дает возможность углубиться в землю на значительную глубину с получением малого сопротивления всего устройства заземления.

Из недостатков заводского исполнения можно отметить высокую стоимость набора.

Инструменты и материалы

Для изготовления самодельного заземлителя обязательно должен использоваться оцинкованный металлопрокат — труба, уголок или пруток.

Готовые заземлители выполнены из резных омедненных штырей, соединенных латунными муфтами. Соединение штыря и провода заземления выполнено при помощи зажима из нержавеющей стали и специальной пасты. Окрашивать или смазывать заземлители нельзя.

При выборе сечения проката учитывается воздействие коррозии, в результате которого сечение понижается. Минимальные сечения проката:

• Для оцинкованного прутка — 6 мм;
• Для прямоугольного проката — 48 мм²;
• Для металлического прутка — 10 мм.

Штыри соединяются между собой уголком, полосой или проволокой. С их помощью заземление подводится до электрического щита. Для соединяющего проката размеры составляют:

• Диаметр прутка — 5 мм;
• Размер прямоугольного профиля — 24 мм².

Сечение провода фазы должно быть больше сечения заземляющего провода в помещении. К подобным проводникам предъявляются определенные требования, затрагивающие диаметр жил:

• Алюминиевый без изоляции — 6 мм;
• Медный без изоляции — 4 мм;
• Медный изолированный — 1,5 мм;
• Алюминиевый изолированный — 2,5 мм.

Проводники заземления соединяются при помощи заземляющих шин, изготовленных из электротехнической бронзы. Все детали щита согласно схеме TT крепятся к стенке ящика.

Установка заземлений на ВЛ самодельного типа осуществляется при помощи кувалды, которой заземлитель вбивается в землю. Вбивание заводских деталей происходит при помощи отбойного молотка. В обоих способах установки заземления желательно использовать стремянку. Ручная сварка используется для сваривания проката из черного металла.

Земляные работы

Существует определенный порядок установки заземления. Первым этапом являются земляные работы. Заземлители размещаются на расстоянии 1 метра от фундамента здания. Минимальное расстояние между штырями составляет 1,2 метра. Оптимальный вариант — использовать штыри длиной 3 метра и создавать из них треугольник с трехметровыми сторонами.

После выкапывается траншея глубиной 0,8 метра.Оптимальная ширина траншеи — 0,7 метра: ее достаточно для удобной сварки проводников.

Подготовка электродов

Заострение электрода осуществляется при помощи болгарки. Если используется бывший в употреблении металлопрокат, то он очищается от коррозии и старого покрытия. Штыри заводского производства оснащаются острыми головками, которые накручиваются и промазываются в месте соединения специальной пастой.

Углубление электродов

Заглубление электродов в землю осуществляется посредством их забивания кувалдой. Для облегчения работы лучше использовать подмостья или стремянку. Если металл электродов слишком мягкий, то удары наносятся через специальные деревянные брусья. До конца забивать штыри не нужно: над землей должно оставаться порядка 10-20 сантиметров, которые используются для соединения с контуром.

Забивание заводских электродов осуществляется отбойным молотком. После того как штырь будет углублен, на него навинчивается муфта и дополнительный заземлитель. Процесс повторяется несколько раз до достижения требуемой глубины.

Соединение электродов

Между собой штыри объединяются полосой 40х4 миллиметра. Прокат из черного металла сваривается, поскольку болты быстро коррозируют, что приводит к повышению сопротивления общего контура. Сварочные швы должны быть высокого качества.

От собранного контура заземление проводится полосой к дому и крепится к фундаменту. Провод от щита подключается к болту, приваренному к краю полосы.

Крепежный хомут устанавливается на последний электрод, после чего закрепляется провод. Герметизация зажима осуществляется специальной лентой.

Засыпка траншеи

Засыпать траншею заземления лучше всего однородной плотной почвой.

Приобретенные в магазине устройства заземления с одним штырем комплектуются пластмассовыми колодцами, позволяющими осуществлять ревизию.

Проведение заземления в щит

Установка распределительного щита осуществляется на стену здания, причем место монтажа должно быть защищено от влажности. Кабели проводятся через стену с использованием специальных трубных гильз. Подключение провода к установленной на корпусе щита шине проводится при помощи болтового соединения.

После установки заземление проверяется мультиметром. Количество электродов увеличивается при сопротивлении, превышающем 4 Ом. Провода заземления в желтой изоляции подключаются к соответствующему разъему шины заземления. При подключении различных устройств — светильников, розеток открытой установки с заземлением и прочих — желтые провода также подсоединяются к соответствующим клеммам. К примеру, на розетках подобная клемма располагается в центре. Наиболее безопасными считаются розетки скрытой установки с заземлением — они используются для подключения холодильников, газовых плит и прочих бытовых приборов.

Типы распределительных систем для электроснабжения — Bender

Оценка и прогноз сопротивления заземления в домашних условиях — Nti — 2020 — Технические отчеты

1 ВВЕДЕНИЕ

Неисправности, связанные с электрическими и электронными системами, неизбежны; поэтому все электрические или электронные устройства, оборудование или системы должны быть заземлены.Заземление обеспечивает путь с низким сопротивлением для рассеивания тока короткого замыкания в общей массе земли 1, что обеспечивает безопасную работу электрических и электронных установок в домашних условиях. Кроме того, заземление играет решающую роль в обеспечении общего благополучия систем генерации, передачи и распределения электроэнергии.

Признавая преимущества, связанные с заземлением, в различных странах обязательно заземление как в бытовых, так и в промышленных установках.В последнее время появилось ограниченное количество статей, посвященных оценке эффективности систем заземления. Райзер, Валенте-младший и Коэльо предложили метод измерения сопротивления заземления, напряжения прикосновения и ступенчатого напряжения в городских районах2. Цзяолун и Юньфэн предложили улучшенный метод измерения сопротивления заземления опоры ЛЭП3. Талат, Фарахат и Осман представили новый математическая модель для расчета сопротивления заземления ветряных турбин в различных типах грунтов4. Ильенин и др. предложили методику проектирования системы заземления электростанции.5 Аналогичным образом, Валенте и др. Провели исследование нескольких аналитических и численных методов прогнозирования для определения полного сопротивления системы заземления на силовых подстанциях в соответствии с методом падения потенциала.6

Несмотря на то, что в отношении систем заземления сообщалось о некотором объеме исследовательской работы, было сделано очень мало для оценки эффективности бытовых систем заземления. Насколько нам известно, в конкретном случае Ганы не сообщалось об исследованиях, направленных на оценку эффективности систем заземления в домашних условиях.Это исследование, таким образом, представляет собой инициативу по оценке эффективности систем заземления в Гане с использованием муниципалитета Суньяни в качестве области исследования. Суньяни — административная столица региона Боно в Гане. Суняни — это муниципалитет, и это один из 29 административных районов. Он расположен между 70 ° 20 ‘северной широты и 70 ° 05’ северной широты и 20 ° 30 ‘западной долготы и 20 ° 10’ западной долготы. 7

До введения в действие Правил Ганы по электромонтажу 2012 г. (L.I. 2008) 8, многие жилые электромонтажные работы в муниципалитете Суньяни были выполнены нелицензированными мастерами. Визуальный осмотр жилых помещений этими техническими специалистами, не имеющими лицензии, выявляет следующее: некоторые из мастеров не проводят испытания сопротивления заземления после установки, некоторые не устанавливают системы заземления, вероятно, в попытке сократить расходы, чтобы выиграть тендер. домовладелец и другие люди также используют провода неправильного размера для заземления. Эти методы вызывают озабоченность относительно того, эффективны ли эти системы заземления.

Ввиду разоблачений об электрических установках нелицензированных техников, цель этого исследования состоит в трех тезисах: (1) оценить эффективность систем заземления, выполненных нелицензированными мастерами, путем сравнения случайно измеренных сопротивлений заземления с данными Ганы Energy Проведите эталонный тест сопротивления заземления внутри страны, (2) для определения критических факторов, влияющих на сопротивление заземляющего электрода в пределах муниципалитета, и (3) для разработки модели дерева решений для прогнозирования значений сопротивления заземления в заданных местах.Как уже было отмечено, мастера не проводят испытания на сопротивление заземления после установки. Причина заключается в том, что у большинства из них нет измерителей сопротивления заземления (например, Megger). Следовательно, существует острая потребность в модели прогнозирования, чтобы помочь мастерам заранее знать сопротивление заземления, которое должно быть достигнуто в их установках, на основе их собственного выбора определенных факторов перед установкой.

Остальная часть документа организована следующим образом: Раздел 2 представляет краткое обсуждение системы заземления, используемой в Гане, и факторов, влияющих на сопротивление заземления.Методы и материалы представлены в Разделе 3. Результаты и обсуждения представлены в Разделе 4. Наконец, выводы и рекомендации представлены в Разделе 5.

2 ЗАЗЕМЛЕНИЕ (ЗАЗЕМЛЕНИЕ)

Заземление для электрических или электронных систем одинаково. У британцев есть «заземление», а в Северной Америке — «заземление» .9 Заземление — это процесс подключения части электрической или электронной системы или установки к общей массе земли.10-12 Проводящие материалы, электрические или электронные цепи и общая масса земли связаны либо намеренно по природе, либо случайно через емкостную или индуктивную связь.13 Исследования показали, что при соединении одной точки в каждой электрической цепи с общей точкой Для обеспечения безопасности электрических устройств и систем можно контролировать разность потенциалов между электрическими системами.13 Существует множество методов заземления в системе электроустановок низкого напряжения.Британский стандарт (BS) 7671 перечисляет пять типов систем заземления, используемых в низковольтных сетях, а именно TN-S, TN-CS, TT, TN-C и IT, где T = Земля, N = нейтраль, C = комбинированный, S = отдельный и I = изолированный.

Система TT используется в Гане для внутренней установки, поэтому оставшаяся часть этого раздела будет ограничена обсуждением системы TT. На рисунке 1 показана система заземления ТТ. В этой системе нейтраль источника энергии подключена между нейтралью питания и землей на питающем трансформаторе, но орган электроснабжения не предоставляет никаких средств для заземления потребителя.При использовании TT потребителям предоставляется возможность обеспечить собственную систему заземления, то есть путем установки соответствующего заземляющего электрода на месте установки14.

Система заземления ТТ

2.1 Проверка заземляющего электрода

Значения сопротивления заземления и полного сопротивления контура заземления влияют на эффективность системы заземления. Эти два фактора определяют, как защитное устройство будет реагировать на ток утечки на землю (замыкания на землю).Чем выше импеданс, тем меньше эффективность защитного устройства. Испытание заземляющего электрода включает два подхода, а именно сопротивление системы заземления и удельное сопротивление земли. Удельное сопротивление земли используется на новом месте заземления, в то время как испытание сопротивления системы используется в испытании заземления существующей установки15

2.1.1 Удельное сопротивление грунта

1. Состояние почвы : Удельное сопротивление почвы зависит от условий почвы.Большинство выжженных почв очень плохо проводят электричество. Исследование показывает, что эффективность каждого заземляющего электрода зависит от почвы.18 Почва с низким удельным сопротивлением является исключительно коррозионной, а сухие почвы обладают высоким значением удельного сопротивления, а если удельное сопротивление почвы высокое, сопротивление заземления электрода также будет высоким19
2. Влага : Природа удельного сопротивления почвы сильно зависит от количества влаги в почве.Таким образом, удельное сопротивление почвы может определяться количеством воды, удерживаемой почвой, и удельным сопротивлением самой воды.20 Электропроводность в почве осуществляется через воду19
3. Растворенные соли : Дистиллированная (чистая) вода плохо проводит электричество. Удельное сопротивление почвы зависит от удельного сопротивления воды, которое, в свою очередь, зависит от природы и количества солей в ней. Небольшое количество соли в воде может снизить удельное сопротивление почвы на 80%, при этом обычная соль является наиболее эффективной для улучшения проводимости почвы.16, 19
4. Климатические условия : Уменьшение или увеличение содержания влаги в почве определяет уменьшение или увеличение удельного сопротивления почвы.21 В сухой сезон удельное сопротивление почв становится очень высоким, а во влажные сезоны или сезоны дождей удельное сопротивление низкое. .
5. Физический состав : Различный состав почвы дает различное удельное сопротивление почвы. Удельное сопротивление глинистого грунта находится в диапазоне 4–150 Ом, тогда как для гравийного или каменистого грунта оно может быть значительно выше 1000 Ом · м.19
6. Расположение котлована : Расположение котлована также влияет на удельное сопротивление почвы. На земле с составом почвы, на наклонном ландшафте или на каменистых, холмистых или песчаных участках вода стекает в сухую погоду. В такой ситуации притяжение влаги засыпным составом очень слабое, что приводит к пересыханию почвы вокруг котлована. Улучшение заземления на такой территории может быть достигнуто в засушливый сезон за счет регулярного полива ямы.9 Следовательно, заземление следует размещать в местах с естественным отсутствием хорошего дренажа.9
7. Влияние размера зерна и его распределения : Размер зерна, его распределение и незаметность упаковки также являются влиятельными факторами, поскольку они определяют, как влага удерживается в почве.9 Влияние погодных изменений на удельное сопротивление почвы: увеличение или уменьшение Содержание влаги в почве определяет увеличение или уменьшение удельного сопротивления почвы. Таким образом, удельное сопротивление низкое в дождливую погоду и высокое в сухую погоду.19
8. Влияние величины тока : Ток короткого замыкания, протекающий от электрода в окружающую почву, может повлиять на удельное сопротивление почвы вблизи заземляющего электрода. Исследование показывает, что влажность и термические характеристики почвы определяют, могут ли продолжительность, величина и данный ток данного заданного тока вызвать значительное высыхание, увеличивая влияние удельного сопротивления почвы19
9. Доступная площадь : Установка изолированной заземляющей полосы, стержня или пластины может не достичь желаемого сопротивления заземления.22 Когда несколько заземляющих электродов установлены и соединены между собой, может быть достигнуто желаемое сопротивление заземления. Чтобы предотвратить перекрытие зоны воздействия, глубина раскола должна быть такой же, как расстояние между электродами. Следовательно, отдельные электроды должны находиться вне зоны сопротивления другого 22
10. Препятствия : Поверхность большей части почвы выглядит хорошей; однако ниже нескольких футов могут быть препятствия, похожие на девственную скалу.В этом случае это повлияет на удельное сопротивление. Препятствия, такие как бетонная конструкция возле ям, будут влиять на удельное сопротивление19

2.1.2 Сопротивление системы заземления

Системы заземления делятся на две группы: простые и сложные. Простые системы состоят из одного или небольшого количества электродов, вбитых в землю, в то время как сложная система использует несколько точек заземления.15 Величина сопротивления заземляющего электрода зависит от трех ключевых компонентов: (i) сопротивления электрода, которое зависит от материала, из которого изготовлен электрод; (ii) контактное сопротивление между электродом и почвой, в которую он вбит; (iii) сопротивление окружающего грунта.Методы измерения сопротивления системы заземления включают прямое измерение (мертвое заземление) или двухполюсное измерение; падение потенциала, ленивый спайк, техника с прикрепленным стержнем и метод наклона.

3 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Подробное описание пошагового подхода, используемого для достижения целей этого документа, обсуждается в этом разделе.

3.1 Проверка сопротивления заземляющего электрода

Измерение на площадке — наиболее эффективный способ определения импеданса земли, даже несмотря на то, что первоначальная оценка с использованием вычислительных методов полезна для прогнозирования ожидаемых результатов.23 Поскольку область нашего исследования в основном состояла из существующих электрических установок, была принята методика присоединенного стержня (ART) для тестирования сопротивления системы (рис. 2). Этот метод принят потому, что он измеряет сопротивление контура, включая все соединения и кабели.6, 15 И снова показания, полученные с помощью этого метода, идеально подходят для сравнительного контроля состояния, чрезвычайно надежны и соответствуют IEEE 81.15, 24 Наконец, ART предлагает преимущество зажима -на тестировании, 25 что дало нам возможность проводить испытание сопротивления электродов без отсоединения заземляющего электрода.АРТ — это комбинация тестирования падения потенциала и зажимного тестирования.

В частности, тестер заземления DET3TC (Megger) с ICLAMP, оснащенный возможностью ART, рассматривался для всех испытаний сопротивления электродов, описанных в этой статье. DET3TC — это трехконтактный тестер сопротивления заземления 100 В, 2000 Ом. Он может выполнять измерения сопротивления заземления в двух- и трехполюсной конфигурации в диапазоне 0.От 01 Ом до 2 кОм при погрешности ± 0,5% и разрешении 0,001 Ом. С помощью функции ICLAMP в этом приборе мы измерили сопротивление отдельных заземляющих электродов в домах, используя типичный метод падения потенциала, но без отключения тестируемых электродов. Все значения сопротивления заземления, представленные в этом документе, представляют собой средние значения нескольких значений, измеренных как в дождливое, так и в засушливое время года.

1. Измерьте полное сопротивление (R _T ) системы, используя типичную конфигурацию падения потенциала.
2. Измерьте общий ток ( I _Всего ), подаваемый в систему из (C ₁ ).
3. Измерьте ток ( I _{система} ), протекающий к заземляющему электроду здания.
4. Используя закон Ома, выраженный по формуле (1), рассчитайте падение напряжения ( В, _{падение} ) от выбранного объема почвы до точки P.
5. Рассчитайте ток через заземляющий электрод (тест I _e ) по формуле (2).
6. Определите сопротивление заземляющего электрода ( R _G ) по формуле (3), используя падение напряжения и ток через него.

Vdrop = RT × ITotal, (1)

Ietest = ITotal-Isystem, (2)

RG = VdropIetest.(3)

3.2 Прогностическая модель

Ix1, x2… xn = −inpilogpi. (4)

EA = ∑i = 1nxin.Ix1, x2… xn, (5)

GainA = Ix1x2… xn − EA. (6)

x ′ = x − xminxmax − xmin, (7)

Схема потоков данных прогнозной модели

RMSE = 1n∑i = 1nmi − pi, (8)

MAPE = 1n∑i = 1nmi − pimi, (9)

4 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В этом разделе представлены результаты и обсуждение текущего исследования.

4.1 Система заземления в муниципалитете Сюняни

Десять общин в муниципалитете Суньяни были отобраны случайным образом, и 1004 дома были легко отобраны из 10 отобранных общин. Было запрошено согласие каждого домохозяйства, и им объяснили цель исследования на их местном диалекте.Данные опроса были собраны с января 2016 года по апрель 2018 года. В таблице 1 показано распределение среди выбранных сообществ. Результат исследования показал, что в качестве системы заземления использовалась система заземления TT, и каждый потребитель электрической энергии должен был произвести заземление в своем доме.

На рис. 4 показаны результаты обследования, основанного на количестве домов, в которых было заземление, без заземления и оборванный заземляющий провод (заземляющий провод).Из 1004 домов, которые были обследованы в муниципалитете Суньяни, 834 дома были подключены к земле (заземлены), что составляет 83%. Сто один дом не имел заземления, что составляет 10%, в то время как 69 имели обрыв заземляющего провода (таким образом, отсутствие непрерывности между заземляющим проводом и заземляющим электродом), что составляет 7%.

Заземлен, без земли и изломан

Из 69 домов, в которых был нарушен провод заземления, Абесим возглавляет список с 17%, представляющими 12 домов без земли, в то время как Фиапре имеет 16%, представляя 11 домов.На рис. 5А представлена ​​разбивка наблюдаемого обрыва заземляющего проводника с муниципалитетом. На рис. 5В показан наблюдаемый образец разорванного заземляющего проводника.

(A) Обрыв заземляющего проводника. (B) Изображение наблюдаемого сломанного проводника

Отмечено, что сто один дом не имеет заземления. У Абесима было 19 домов без земли в качестве самого высокого, Явхема на втором месте с 17 зданиями без заземления и Пенкваси внизу с двумя домами без земли.Выявлено, что здания в Нью-Дормаа сильно заземлены, и это может быть связано с тем, что этот район является новым поселением.

4.2 Размер заземляющего провода

В таблице 2 показаны кабели различных размеров, используемые в качестве заземляющих проводов в муниципалитете Суньяни. Из 834 домов, в которых была установлена ​​система заземления, 38,73% используют кабель 1,5 мм ² в качестве заземляющего проводника, 25,90% используют кабель 2,5 мм ² , 8,51% используют 4 мм ² , 5.64% используют 6 мм ² , 5,88% используют 10 мм ² , 6,12% используют 12 мм ² , в то время как только 9,23% используют заземляющий провод, предписанный Министерством энергетики Ганы (таким образом, 16 мм ² ) . Исследование показало, что наиболее распространенный размер проводника, используемого мастерами-электриками и электриками в качестве заземляющего проводника, составляет 1,5 мм ² кабель, как показано в Таблице 2.

4.3 Проверка сопротивления заземляющего провода

Таблица 3 дает частотное распределение сопротивления заземляющего провода, полученное в 834 домах, в которых была система заземления. Исследование показало, что только 2,88% из 834 домов с землей имеют сопротивление заземляющего проводника в пределах допустимого диапазона, установленного Комиссией по энергетике Ганы, как показано в таблице 3. Из таблицы 3 можно вывести общее сопротивление заземляющего проводника. в бытовых установках в муниципалитете Суньяни выше допустимого диапазона.

Чтобы установить и подтвердить, что сопротивление заземления электроустановки частично зависит от размера проводника, используемого для заземления, было взято 50 случайных выборок измеренного сопротивления проводника заземления для каждого размера проводника и одного и того же типа почвы, а также среднее сопротивление заземления для каждый проводник был рассчитан.

Таблица 4 показывает среднее сопротивление, полученное для каждого размера проводника. Из таблицы 4 можно сказать, что чем больше площадь поперечного сечения заземляющего проводника, тем меньше сопротивление, оказываемое потоку замыкания на землю. Некоторые из заземляющих выводов имели некоторые проблемы, такие как неправильное подключение заземляющего провода к заземляющему электроду (рис. 6A). Опять же, было замечено, что некоторые электроды были неправильно закопаны (Рисунок 6B), и это может влиять на средние значения сопротивления заземления.

(A) Неправильная заделка электрода. (B) Открытый заземляющий электрод с заусенцами

4.4 Распределение испытательного электрода заземления

В таблице 5 представлено распределение, полученное в результате испытания заземляющего электрода, проведенного в 834 зданиях, в которых была установлена ​​система заземления.Из Таблицы 5 видно, что сопротивление заземляющих электродов 28 зданий находилось в пределах от 0,0 до 10 Ом, что составляет 3,36% от общего числа домов, в которых была система заземления. В то время как 96,64% имели сопротивление заземляющего электрода намного выше приемлемого эталонного значения, установленного Комиссией по энергетике Ганы. Кроме того, мы заметили, что сопротивление заземления, измеренное в домах, в которых заземляющий электрод закопан рядом с септиком, или влажных помещениях, было умеренным (в пределах 0,3-0,6 Ом). Это наблюдение может быть связано с количеством влаги в почве из-за дренажной системы вокруг этих мест.Опять же, дома, в которых было установлено более одного заземляющего электрода, также имели низкое сопротивление заземления. Причина низкого сопротивления может быть связана с параллельными путями, создаваемыми множеством заглубленных электродов. На рисунке 7 показан наблюдаемый заземляющий электрод, закопанный в водяной каротаж.

Электрод, закопанный в водяной каротаж

4.5 Прогноз сопротивления заземления

Выбор функций предлагает полезную информацию об относительной важности или значимости функций для любой данной проблемы.22, 23 В этом разделе была поставлена ​​цель спрогнозировать сопротивление заземления с использованием данных измерений, полученных в ходе обследования.На рисунке 8 показано ранжирование входных характеристик алгоритмом DT. Исследование показало, что оборванный заземляющий провод и количество заглубленных заземляющих электродов были наиболее важными характеристиками при определении сопротивления заземления установки. Результат подтверждает высокое сопротивление заземления здания с оборванным заземляющим проводом.

Важность характеристики

На рисунке 9 показан график фактических и прогнозируемых значений.Результаты этого исследования показывают, что четыре (4) основных характеристики, а именно: обрыв заземляющего проводника, размер заземляющего проводника, количество используемых заземляющих электродов и размер заземляющего электрода, могут эффективно прогнозировать сопротивление заземления установки с точностью до 98%. RMSE (0,04) и MAPE (0,01) выявляют значительный разрыв между измеренными значениями, полученными при исследовании, и значениями, прогнозируемыми моделями DT. Этот результат показывает, что модель дерева решений может использоваться для эффективного прогнозирования сопротивления заземления в других областях на основе выбранной характеристики.

График фактических и прогнозных значений

5 ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

• Максимальное, минимальное и среднее сопротивление заземляющего проводника составляло 9,3, 0,1 и 2,84 Ом соответственно. У большого процента (88,97%) систем заземления в жилых домах в муниципалитете Суньяни значение сопротивления заземляющего проводника превышает допустимое значение (0-0.1 Ом) Комиссией по энергетике Ганы. Такой результат означает, что риск поражения электрическим током в случае замыкания на землю очень высок. Сопротивление заземляющего электрода 28 домов упало в пределах от 0,0 до 10 Ом и составило 3,36%, а у 96,64% сопротивление заземляющего электрода было выше допустимого значения, установленного Комиссией по энергетике Ганы. Следовательно, это исследование позволяет сделать вывод, что общая эффективность заземления в муниципалитете Суньяни превышает допустимое значение.
• Большинство мастеров-электриков и электриков не проводят требуемых испытаний заземления, как того требует орган снабжения и комиссия по энергии Ганы, и даже если они это делают, фактические измеренные значения не регистрируются в бланках заявок на счетчики энергии, предоставленных Комиссией по энергии Ганы. и орган снабжения.
• Большинство электриков не используют провода указанного сечения для заземления, как показано в таблице 2. Таким образом, 38,73% (323 из 834) заземляющих проводов составляют 1,5 мм. ² .
• Большой процент мастеров-самцов не сооружали ямы для заземления заземляющих электродов. С другой стороны, здание, в котором есть заземляющая яма, покрывают их бетоном, что снижает количество влаги в почве, окружающей заземляющий электрод.

• Так как плохое заземление не только способствует ненужному простою, но также опасно и увеличивает риск отказа оборудования и поражения электрическим током при использовании электричества. Энергетическая комиссия и органы снабжения в дополнение к разработке правил должны проводить периодические проверки существующих заземляющих электродов в различных домах для обеспечения соблюдения своих правил и положений.
• Заземляющие ямы должны быть большими и глубокими (не менее 1,5 × 1,5 × 3,0 м. ³ .), А электроды должны быть закопаны глубоко (не менее 4 футов) для уменьшения сопротивления заземления, а заделка заземляющего проводника на заземляющий электрод должна быть выполнена хорошо. . По мере того, как заземляющий стержень вбивается глубже в землю, его сопротивление значительно снижается.
• Опять же, для повышения безопасности мы рекомендуем другие схемы заземления, такие как TN-C-S или TN-S в сочетании с заземляющими электродами на установках заказчика в качестве альтернативной стратегии эффективного заземления.
• Кроме того, устройства остаточного тока следует устанавливать в домашних условиях, чтобы защитить людей от косвенного контакта.

• Удалите окисление на стыках заземляющих электродов, и соединения заземляющего провода с заземляющим электродом должны быть затянуты.
• Регулярно наливайте достаточное количество воды в область заземляющего электрода.
• Для заземления необходимо использовать заземляющий электрод большего размера со средней высотой (4 фута) или более.
• Ремесленники и электрики должны использовать несколько электродов (два или более) с заусенцами в бытовых и коммерческих установках, где удельное сопротивление почвы низкое
• При строительстве земляного котлована необходимо уделять особое внимание глубине и ширине котлована, а заземляющие стержни следует помещать как можно глубже в землю, поскольку почва и вода обычно более устойчивы на более глубоких уровнях.

Общее сопротивление заземления муниципалитета Суньяни по результатам опроса доказывает фатальность.Учитывая это, в будущих исследованиях следует рассмотреть, как можно улучшить сопротивление заземления в муниципалитете, используя, среди прочего, местные материалы, такие как древесный уголь, опилки, коровьи отходы.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы благодарны Богу за руководство и защиту через этот опрос, а также огромное спасибо сотрудникам и преподавателям STU за вашу поддержку.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

ВКЛАД АВТОРА

Исаак Нти, Методология-Равная, Визуализация-Равная, Написание-обзор и редактирование-Равная; Альберт Аппиа, Методология-Равный, Написание-оригинальный черновик-Равный, Написание-обзор и редактирование-Равный; Овусу Ньярко-Боатенг, курирование данных, проверка и написание оригинального черновика.

ЗАЯВЛЕНИЕ ОБ ЭТИКЕ

Авторы этого документа заявляют, что все протоколы и процедуры, использованные в этом исследовании, соответствуют стандартам Энергетической комиссии Ганы, международному стандарту IEC 60364 и стандартам IEEE 81.

ССЫЛКИ

• 1 Таварес, Х. Р. душ С. и Ногейра, Т. А. Методы защиты от замыканий на землю для распределительных систем. Neutro на Terra . 2015; 17: 15-20. Https://doi.org/10.26537/neutroaterra.v0i17.455.
• 2Райзер А, Валенте В, Коэльо ВЛ. Разработка новой методики измерения сопротивления заземления, напряжения прикосновения и ступенчатого напряжения на городских подстанциях. Electr Pow Syst Res . 2017; 153: 111–118.
• 3 Wang J, Ni YF, Li Z, Zhang P. Усовершенствованный метод измерения сопротивления заземления транспортной башни. Международная конференция по сенсорным сетям и обработке сигналов (SNSP) 2018 г. Сиань, Китай: IEEE; 2018: 49–54. Https://doi.org/10.1109/SNSP.2018.00019.
• 4Талаат М., Фарахат М.А., Осман М.Оценка расположения системы заземления ветряных турбин методом конечных элементов. Возобновляемая энергия . 2016; 93: 412–423.
• 5 Иленин С., Конка З., Иванчак М., Колцун М., Морва Г. Новый подход в проектировании системы заземления электростанции. CANDO-EPE 2018 — Материалы семинара Международной конференции IEEE Obuda Electric Power Engineering, Будапешт, Венгрия; 2019: 163–167. Https: // doi.org / 10.1109 / CANDO-EPE.2018.8601127.
• 6 Валенте В.Дж., Коэльо В.Л., Райзер А., Кардосо С.И. Оценка импеданса земли с использованием измерений земли, численного моделирования и аналитических методов. Международный симпозиум по молниезащите, 2015 г., XIII SIPDA, Балнеариу-Камбориу, Бразилия. Vol 2015; 2015: 122–128. Https://doi.org/10.1109/SIPDA.2015.7339326.
• 7Nti IK, Ansere JA, Appiah A.Расследование мошенничества с банкоматами в муниципалитете Сюняни: взгляд клиента. Int J Sci Eng Appl . 2017; 6: 59-65.
• 8 Энергетическая комиссия. Сертификация электропроводки в Гане. 2013. http://www.energycom.gov.gh/file/GHANAELECTRICALWIRINGCERTIFICATIONGUIDELINES.pdf.
• 9 Пармар, Дж.Что такое заземление. (2011). https://electricalnotes.wordpress.com/2011/11/27/what-is-earthing/. По состоянию на 1 октября 2019 г.
• 10 Четинкая Н., Умер Ф. Влияние методов защиты заземления нейтрали для скомпенсированных ветро / фотоэлектрических гибридных энергосистем, подключенных к сети. Внутр. Дж. Фотоэнергетика . 2017; 1-10. Https://doi.org/10.1155/2017/4860432.
• 11Ala G, Favuzza S, Francomano E, Giglia G, Grids V.О распределении тока молнии по сетям напряжения. Энергия . 2018; 11: 1-16.
• 12Андровицанеас ВП, Гонос И.Ф., Статопулос ИА. Исследование и применение компаундов, усиливающих грунт, в системах заземления. IET Gener Transm Distrib . 2017; 11: 3195-3201.
• 13 Пфайффер, Дж.C. Принципы электрического заземления. (2001).
• 14 Cronshaw BG. Заземление Заземление: ответ на ваш квест; 2005: 18-24. Вопросы подключения IEE. СОЕДИНЕННОЕ КОРОЛЕВСТВО. https://www.ee.iitb.ac.in/course/∼emlab/assets/earthing.pdf.
• 15 Меггер. Теория и применение испытания сопротивления заземляющего электрода и контура заземления: 1-40.Доступно по адресу: https://embed.widencdn.net/pdf/plus/megger/xx0plvjuhf/Earth-Electrode-and-Loop-Booklet-V2.pdf. По состоянию на 16 ноября 2019 г.
• 16Southey RD, Siahrang M, Fortin S, Dawalibi FP. Использование измерений падения потенциала для улучшения оценок удельного сопротивления глубокого грунта. IEEE Trans. Ind. Appl. 2015; 51: 5023-5029.
• 17Ayodele TR, Ogunjuyigbe ASO, Oyewole OE.Сравнительная оценка влияния конфигурации сети заземления на систему заземления с использованием IEEE и методов конечных элементов. Eng Sci Technol an Int J . 2018; 21: 970-983.
• 18Мондал Д., Дей С., Прадхан А.К., Дас С. Проекты заземляющих сеток для неоднородных почвенных структур в холмистых регионах с использованием текущего метода моделирования. IET Gener Transm Distrib Res . 2018; 12: 3021-3027.
• 19 Берк Дж, Маршалл М.Насколько важно заземление на системы распределения коммунальных услуг ?. Конференция по вопросам энергетики в сельских районах, 2003 г. Роли-Дарем, Северная Каролина. https://doi.org/10.1109/REPCON.2003.1209567.
• 20Zhou M, Wang J, Cai L, Fan Y. Лабораторные исследования факторов, влияющих на электрическое сопротивление почвы и измерения. Приложение IEEE Trans Ind . 2015; 9994: 1-8.
• 21Муса С.Экспериментальное исследование усовершенствованных систем заземляющих электродов в условиях высоких частот и переходных процессов. Кардифф: Кардиффский университет; 2014 г.
• 22 Сингх, С. К. Что такое заземление. (2018). Доступно по адресу: https://sksinghei.blogspot.com/2018/01/what-is-earthing.html. По состоянию на 2 декабря 2018 г.
• 23 Mghaibi AE.Оценка заземления и улучшение их характеристик. Кардиффский университет, Кардифф; 2012. https://pdfs.semanticscholar.org/4d4e/108e7b142f9f85ac221f8b0a2b974579baa2.pdf.
• 24 Ассоциация стандартов IEEE. Руководство IEEE по измерению удельного сопротивления земли, сопротивления земли и потенциала земной поверхности системы заземления — Redline. IEEE Std 81–2012 (пересмотр IEEE Std 81–1983) —Redline 2012; 2012 г.
• 25 Эдвард С.Метод прикрепленного стержня — лучше, чем метод наземных испытаний при падении потенциала. (2017). Доступно по адресу: https://electrical-engineering-portal.com/attached-rod-technique-ground-testing. По состоянию на 1 ноября 2019 г.
• 26 Nti IK, Adekoya AF, Weyori BA. Систематический обзор фундаментального и технического анализа прогнозов фондового рынка. Artif Intell Ред. . 2019. https://doi.org/10.1007 / s10462-019-09754-z.
• 27Родригес-Галиано В., Санчес-Кастильо М., Чика-Олмо М., Чика-Ривас М. Прогностические модели машинного обучения для перспективности полезных ископаемых: оценка нейронных сетей, случайного леса, деревьев регрессии и опорных векторных машин. Ore Geol Ред. . 2015; 71: 804-818.

Требования к заземлению для установки — Центр электротехники

В электрическом монтаже заземление или заземление — это важная вещь, которую мы должны выделить во время обсуждения и выполнения электрического монтажа.Это необходимо для того, чтобы оборудование или установка были защищены хорошей системой заземления.

Необходимо следовать методу установки заземления и руководствоваться надлежащим подходом CBA (Current Best Approach), который может предоставить нам наилучшую технику для заземления электрических установок. Пожалуйста, обратитесь к местным электрическим директивам или нормам и стандартам, касающимся системы соединения и заземления от IEEE, NEC или NFPA 99.

На этот раз я хочу поделиться некоторой информацией о требованиях к заземлению, которые я использовал для справки при выполнении проекта электромонтажа.Я надеюсь, что эта информация может дать некоторое представление о заземлении при установке.

Требование заземления

1) Системы 24 В постоянного тока должны быть заземлены только на отрицательной клемме источника питания. Исключение составляют только случаи, когда используется источник питания с внутренним заземлением или когда система спроектирована как плавающая. (довести до сведения инженеров-электриков)

2) Общий провод (нейтраль) на вторичной обмотке трансформатора управления должен быть заземлен на панель управления / корпус.

3) Не будут использоваться отдельные заземляющие колья для контрольно-измерительных / компьютерных систем. Если в соответствии с требованиями поставщика требуется «чистое» заземление, можно использовать специальный заземляющий провод, подключенный непосредственно к заземлению источника питания.

4) Каждое электрическое устройство, основание станка / технологической платформы, металлический корпус, дверь, опора или стальная конструкция должны быть надлежащим образом заземлены / связаны с общей точкой заземления.

5) Все провода заземления должны быть проложены внутри кабелепровода или встроены в кабель.

6) Отдельный заземляющий провод минимум 1,25 мм2 (или # 14AWG) должен быть предусмотрен для каждого кабеля (отдельного проводника или составного с кабелем), установленного в кабелепроводе, гибком кабелепроводе или магистральной системе.

7) Устройство для измерения импеданса должно использоваться для проверки того, что измеренное полное сопротивление между любыми доступными для прикосновения точками заземления на машине и точкой заземления основной энергосистемы составляет менее 0,1 Ом. Примечание. Это должно быть проверено путем подачи 10 ампер в цепь, полученную от SELV (безопасный источник электрического низкого напряжения и измерение импеданса между клеммой заземления оборудования (PE) и соответствующими точками, которые являются частью заземления оборудования.

8) Болтовые соединения заземления должны выполняться с помощью кольцевых наконечников компрессионного типа в комплекте с неагрессивным оборудованием и стопорной шайбой. Ни при каких обстоятельствах нельзя использовать жесткий / гибкий кабелепровод или кабельный канал вместо заземления.

ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ PE ДОЛЖНЫ:

1) Используйте зубчатые звездообразные шайбы для безопасного соединения под кольцевым наконечником или другим заземляемым устройством. Кольцевые наконечники должны иметь двойной обжим.

2) Используйте фиксатор, чтобы удерживать его на месте. Крепежные детали со встроенными шайбами ​​можно использовать, если они имеют звездочки на внешних зубах.

3) Допускается использование только одного провода заземления на каждую клемму заземления.

4) Все звездчатые шайбы должны быть стальными (не медными, латунными или бронзовыми).

5) Непроводящие покрытия, такие как краска и анодирование, должны быть удалены в области звездообразных шайб.

6) Первичный заземляющий провод PE должен быть такого же размера или больше, чем провода, несущие напряжение.

7) Провода заземления PE от основного провода заземления PE могут быть подключены последовательно (т. Е. Гирляндной цепью), а ответвленные цепи могут иметь провод меньшего размера, но должны выдерживать максимальный ток повреждения для заземляемых устройств.

8) Первичное заземляющее соединение PE должно представлять собой отдельный выделенный провод на клемме и / или шпильке с прямым подключением к основному шасси или субпанели и специальной фиксирующей застежкой.

9) Основное входящее заземление от установки к панели должно быть помечено символом заземления PE и иметь отдельные выводы.

10) Все заземленные соединения, не обозначенные зеленым и желтым цветом на проводниках, должны быть обозначены символом заземления PE.

(PDF) Предложение интеллектуальной системы заземления для технологий распределенной генерации

5

Благодарности

Авторы выражают признательность Управлению исследований,

Инновации, коммерциализация, управление консультациями

(ORICC), Universiti Tun Hussein Onn Malaysia ( UTHM) за

, финансовую поддержку этого исследования в рамках гранта на исследования для аспирантов

(GPPS) Vot.№ U459 и Исследования и

Инновационный фонд.

Ссылки

[1] Эль-Хаттам, Валид и М.М.А. Салама. «Распределенные технологии поколения

, определения и

преимуществ», Исследование электроэнергетических систем 71.2, стр. 119-

128, (2004).

[2] Аккерманн, Томас, Йоран Андерссон и Леннарт

Сёдер. «Распределенная генерация: определение», Electric

Исследование энергосистем 57.3, стр. 195-204, (2001).

[3] Б. Лассетер. «Microgrids Distributed Power Generation»,

Зимнее собрание IEEE Power Engineering Society

Conference Proceedings, Columbus, Ohio, vol.

1, стр. 146-149, (2001).

[4] Х. Ахмад, Мазлан. A.R., Иршад Уллах. «Улучшение заземляющего электрода

(E.G.E) для системы заземления

Надежность», ARPN Journal of Engineering

and Applied Sciences, вып. 11. С. 8794-8799, (2016).

[5] «IEEE Std. 80-2000 », IEEE Guide for Safety in AC

Substation Grounding, (2000).

[6] Мехта, Арджунсинг А., С. Н. Сингх и М. К. Сингхал.

«Проектирование системы заземления для малой гидроэнергетики (МГЭС)

Обзор станции-A», Международный журнал инженерии

и технологии 4.3, стр. 275, (2012).

[7] A.P Sakis Meliopoulus. «Заземление энергосистемы и переходные процессы

, Введение», Глава 8: Энергосистема

Заземление II: Процедура проектирования, стр.319 (1988).

[8] В. Хассан, М. Акмал и М. Камран, «Портативная и компактная система заземления

», Power Eng. Конф.

(УПЭК), (2013).

[9] Халид, Н., Аршад, М.Ф., Мукри, М., Мохамад, К., и

Камарудин, Ф. «Свойства нано-каолина, смешанного

с каолином», EJGE, стр. 4247 -4255, (2005).

[10] Р. Саад, М. Н. М. Навави и Э. Т. Мохамад,

«Обнаружение грунтовых вод в намыве с использованием 2-D

томографии электрического сопротивления (ERT)», EJGE, vol.

17, стр. 369–376, (2012).

[11] Francke, Jan. «Роль георадара в оценке ресурсов боксита

«. В работе Ground Penetrating

Radar (GPR), 14-я Международная конференция 2012 г., стр.

459-463, (2012).

[12] А. Ахмад, М. Р. А. Сарони, И. А. В. А. Разак, С.

Ахмад, «Практический пример сопротивления заземления на основе

.Электрод из оцинкованного железа », IEEE Int.

конф. Power Energy, стр. 406–410, (2014).

[13] Мур, К. Б., Г. Д. Олич и Уильям Райсон. «Случай

для использования молниеотводов с тупым концом в качестве рецепторов удара

», Журнал прикладной метеорологии 42.7, стр.

984-993, (2003).

WAZIPOINT

Как сделать заземление для оборудования?


Мы знаем, что заземление является очень важной частью системы передачи и распределения электроэнергии; но как мы можем сделать заземление? Да, чтобы сделать систему заземления единообразной, мы должны соблюдать некоторые стандарты.В этой статье мы сосредоточимся на типах системы заземления IEC.

Что такое заземление или заземление?

Общий термин, используемый для описания соединения металлических частей электрической установки или прибора с землей или землей, называется заземлением или заземлением. Примечательно, что термины «Заземление» или «Заземление» иногда используются для обозначения того же, что и выше. Если вы посмотрите на большинство систем передачи и распределения электроэнергии, вы увидите несколько различных уровней трехфазного напряжения, например, 400 вольт, 11000 вольт, 33000 вольт, 66000 вольт, 132000 вольт и так далее.

Важным моментом является то, что все уровни напряжения электроэнергии поступают от одного источника — генератора или трансформатора; но каждый уровень напряжения системы изолирован друг от друга.

Трансформаторы изолируют друг от друга, и каждая изолированная подстанция заземляется в одной или нескольких точках, которые обеспечивают заданный уровень напряжения и не позволяют увеличивать разницу напряжений.

Разница напряжений может увеличиваться по нескольким причинам, например: происходит короткое замыкание между первичной и вторичной обмотками трансформатора, могут возникать молнии или скачки напряжения, статические заряды могут накапливаться по изоляции и т. Д.В системе высокого напряжения для уменьшения наведенного напряжения металлический экран кабеля или броню необходимо заземлить.

Спонсировано:


Почему заземление необходимо в электрической системе?

Существует три основных причины, по которым необходимо заземлить электрическое оборудование:


Держите убийцу электричеством в безопасном месте или для предотвращения поражения электрическим током операторов, обслуживающего персонала и людей, находящихся поблизости от электрического оборудования;


Контролировать дикий ток короткого замыкания или минимизировать повреждение оборудования при прохождении чрезмерного тока между проводниками и корпусом или рамой во время состояния внутреннего повреждения;


Обозначает опорный сигнал или обеспечивает точку нулевого опорного потенциала в системе питания для проводников.

Типы заземления / заземления

В стандарте IEC существует пять основных типов заземления (TNC, TNS, TNCS, TT и IT), которые описаны ниже со схемой. Подробно см. Международный стандарт IEC60364, часть 4.

Рис.1: Схема заземления TNC




Рис. 2: Схема заземления TNS

Заземление типа TNC: В системе заземления TNC для заземления оборудования используется один дополнительный стержень заземления, если этот стержень заземления соединен с заземлением трансформатора или генератора или нейтральным проводником.

Заземление типа TNS: в системе заземления типа TNS не используются дополнительные заземляющие стержни для оборудования, такого как система TNC. Здесь используется дополнительный кабель заземления для подключения к системе заземления генератора или трансформатора.

Рис.3: Схема заземления TNCS



Заземление типа TNCS: В оборудовании системы TNCS, заземленном с помощью заземления системы генератора или трансформатора или нейтральным проводом, а также дополнительным заземляющим стержнем рядом с оборудованием.

Рис. 4: Схема заземления TT ​​



Система заземления ТТ: В системе ТТ дополнительный стержень заземления используется для заземления оборудования отдельно от заземления генератора или трансформатора или нулевого провода. Нейтральный провод системы подключен к оборудованию, но оборудование заземляется с помощью местного заземляющего стержня отдельно.

Рис. 5: Схема заземления IT



Система заземления IT: В системе заземления IT заземление оборудования и заземление генератора или трансформатора полностью разделено, и между ними нет никаких взаимосвязей.Генератор или трансформатор заземляются заземляющим резистором R _n или полным сопротивлением Z _n , где оборудование заземлено с помощью местного заземляющего стержня.



Из вышеупомянутых пяти типов системы заземления мы получаем три общих типа: TN , TT и IT , каждый из которых содержит две буквы, где первая буква T или I и вторая буква N или T. Первая буква обозначает источник генератора или трансформатора, а вторая буква обозначает потребителя.



Соединение звездой источника трансформатора или обмотки генератора с глухим заземлением обозначается первой буквой T, где I обозначает точку звезды, а обмотки изолированы.



Точно так же вторая буква T & N для потребителя, N, дополнительно разделенная на S & C или NS & NC, и NCS является составной частью.



T означает, что конец потребителя имеет независимое твердое заземление от источника земли; где N обозначает полное сопротивление проводника, взятого от источника земли.C обозначает нейтральный и заземляющий проводники являются общими или одинаковыми.

Детали заземления в определениях

Спонсировано:


Земля: проводящая масса земли, электрический потенциал или напряжение которой в любой точке условно принимается равным нулю.



Система заземления Заказчика: , где Заказчик предоставляет для установки главный заземляющий терминал, который подключается к достаточному количеству местных заземляющих электродов.



Распределительная компания Заземленная система: , где Распределительная компания обеспечивает соединение с главным заземляющим терминалом Заказчика, используя систему заземления распределительной сети, как правило, через броню или металлическую оболочку основного входящего кабеля питания.



Заземляющий провод: защитные проводники, используемые для соединения открытых металлических частей электроустановки и связанных приборов с землей, через главную клемму заземления с местными заземляющими электродами или землей распределительной компании.



заземляющий электрод: проводник или группа проводников, находящихся в тесном контакте с землей, обеспечивающих электрическое соединение с землей и обычно имеющих известное и измеримое значение сопротивления заземления. Он также известен как заземляющий стержень или заземляющий стержень.



Сопротивление заземления: сопротивление в Ом любой точки на установке относительно земли, измеряемое с помощью утвержденного испытательного устройства и утвержденной процедуры.



Основная клемма заземления: основная точка подключения, в которой берется номинальное значение сопротивления заземления для установки и к которой будут подключены заземляющие проводники от электродов заземления.Обычно это находится в точке подключения клиента или рядом с ней.



Функциональное заземление: система заземления или заземления, которая предназначена для специальных функций, таких как уменьшение радиочастотных помех, фильтрация шума для компьютеров и т. Д., И которая отделена от основной системы заземления установки.

Автоматический выключатель утечки на землю (ELCB): автоматический выключатель, который предназначен для размыкания фазного и нейтрального проводников цепи при обнаружении утечки тока выше указанного значения через заземляющий проводник или через посторонние металлические части установки.

Почему поражает ток электричество?

Поражение электрическим током происходит, когда на самом деле две точки электрической цепи имеют неравный потенциал и соприкасаются с телом человека; и эта разность потенциалов превышает нижнее пороговое значение.



Очень нормальное значение тока, например, 1 мА или меньше, может вызвать легкое ощущение боли, а длительное протекание тока в течение длительного времени вызовет легкую реакцию на теле человека; увеличивая значение тока, интенсивность реакции будет больше.



Если предел тока достигает 10 мА, мышцам человека становится очень трудно контролировать реакцию. Когда он находится в диапазоне от 20 мА до 50 мА, это вызовет затруднение дыхания.



Может возникнуть фибрилляция желудочков, которая приведет к сердечной недостаточности и смерти, если через тело человека постоянно протекает ток свыше 50–100 мА.

Как заземление защищает оборудование от повреждений?

Большая часть электрических неисправностей происходит в оборудовании, таком как распределительный щит, автоматический выключатель, электродвигатель или подключенные какие-либо машины.

Обычно корпус или кожух оборудования становятся электрифицированными, и ток течет через корпус из-за электрического повреждения. Если этот ток короткого замыкания продолжает течь, оборудование или изоляция проводника повреждаются; степень повреждения зависит от продолжительности текущего потока.

Электрическое защитное реле, обнаруживающее ток короткого замыкания, может быть решением для защиты оборудования.




В чем разница между заземлением и нейтралью?

Термины земля и земля используются в этом разделе как синонимы; земля чаще встречается в североамериканском английском, а земля чаще встречается в британском английском.

В нормальных условиях заземляющий провод не проводит ток. Заземление является неотъемлемой частью домашней электропроводки еще и потому, что оно заставляет автоматические выключатели срабатывать быстрее (например, GFI), что является более безопасным.

Для добавления новых площадок необходим квалифицированный электрик, обладающий информацией, относящейся к региону распределения энергокомпании.

Нейтраль — это проводник цепи, который обычно передает ток обратно к источнику. Нейтраль обычно подключается к заземлению на главной электрической панели, уличном падении или счетчике, а также на конечном понижающем трансформаторе источника питания.Это для простых однопанельных установок; для нескольких панелей ситуация более сложная.

СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ

В электрической установке или системе электроснабжения система заземления или система заземления соединяет определенные части этой установки с проводящей поверхностью Земли для обеспечения безопасности и функциональных целей.

Заземление: — это соединение открытых проводящих частей установки с помощью защитных проводов
к «главному зажиму заземления», который соединен с электродом, контактирующим с поверхностью земли.

Провод защитного заземления (PE): предотвращает опасность поражения электрическим током, поддерживая открытую проводящую поверхность подключенных устройств близко к потенциалу земли в условиях повреждения. В случае неисправности через систему заземления на землю может протекать ток. Если это слишком много, сработает максимальная токовая защита плавкого предохранителя или автоматического выключателя, тем самым защищая цепь и удаляя любые наведенные напряжения неисправности с открытых проводящих поверхностей.

Функциональное заземление: соединение служит целям, отличным от электробезопасности, и может пропускать ток как часть нормальной работы.Наиболее важным примером функционального заземления является нейтраль в системе электроснабжения, когда это токопроводящий проводник, соединенный с заземляющим электродом в источнике электроэнергии. Международный стандарт IEC 60364 / IS 3043 различает три семейства схем заземления с использованием двухбуквенных кодов TN, TT и IT (трехбуквенные коды только для систем TN)

Типы систем заземления

Принципы заземления системы ИБП

Трансформаторный / бестрансформаторный ИБП с байпасом

В этой системе, рис. 1, нейтраль ИБП не должна быть соединена с заземляющим проводом.Эта конфигурация заземления аналогична как для ИБП на базе трансформатора / без трансформатора, так и для ИБП

.
• Не изменяет систему заземления на входе и выходе
• Не обеспечивает гальванической развязки или
• Не обеспечивает ослабление синфазного шума.

Рисунок 3 Бестрансформаторный ИБП без байпаса

ИБП на базе трансформатора без байпаса

В этой системе, рис. 1, нейтраль ИБП должна быть соединена с заземляющим проводом.

Эта конфигурация заземления

• Замена системы заземления на входе и выходе
• Обеспечивает гальваническую развязку
• Обеспечивает ослабление синфазного шума.

Рисунок 1 Система заземления — ИБП с байпасом

Бестрансформаторный ИБП без байпаса

В этой системе, рис. 3, нейтраль ИБП не должна быть соединена с заземляющим проводом
. Эта конфигурация заземления аналогична как для трансформаторных / бестрансформаторных ИБП с байпасом, так и для ИБП

.
• Не изменяет систему заземления на входе и выходе
• Не обеспечивает гальванической развязки или
• Не обеспечивает ослабление синфазного шума.

Рисунок 2 ИБП на базе трансформатора без байпаса

ИБП с изолированным байпасом

В этой системе, рис. 4, трансформатор вставлен в байпасный тракт ИБП. Выходная нейтраль
ИБП должна быть соединена с заземляющим проводом. ИБП действует как источник с автономным питанием. Данная конфигурация заземления

• Замена системы заземления на входе и выходе
• Обеспечивает гальваническую развязку
• Обеспечивает ослабление синфазного шума.

Меры предосторожности при заземлении ИБП

• Использование 4-полюсных автоматических выключателей на входе запрещено, так как это приводит к размыканию входной нейтрали, что приводит к размыканию выходной нейтрали.

• Выходную нейтраль ИБП нельзя заземлять, если на байпасе или общем входе нет трансформатора.

• Сеть байпаса и сеть выпрямителя должны питаться от одной и той же системы заземления. Если системы заземления разные, необходимо учитывать трансформатор на входе байпаса или выпрямителя.

• В системе TNS заземление нейтрали должно выполняться только в одной точке (у источника), многократное заземление запрещено в соответствии со стандартами.

Рисунок 4 ИБП с изолированным байпасом

Выбор сечения заземляющего провода

См. Ниже требования к размеру заземляющего провода. Это основано на стандарте IEC 60364-5-54

.

Промышленность предоставляет новые технологии для удовлетворения требований безопасного заземления | EPR

Подчеркивая важность безопасного заземления, отраслевые эксперты рассказывают нам о продуктах и ​​инновациях, направленных на повышение безопасного заземления в электрической системе за счет определения удельного сопротивления заземления и других последних инноваций.

Заземление имеет большое значение по отношению к электричеству. Электротехника полностью изменила свое мировоззрение за последние несколько десятилетий, предоставив качественные материалы и устройства, которые облегчили жизнь человека. Таким образом, если быть более конкретным, качественное заземление является ключом к поддержанию стандартизированной электробезопасности. В противном случае всегда есть вероятность поражения электрическим током в электрической системе, включая приборы, трансформаторы, электропроводку помещения.

Спрос на самодельные аксессуары для заземления
Ожидается, что мировой рынок заземляющего оборудования достигнет 7 140 долларов.2 миллиона человек к 2025 году при среднегодовом темпе роста 5,8 процента к 2025 году. Мы должны получить большее социальное признание, чтобы поддерживать устойчивость систем заземления.

Заземление — это ключевой аспект, который содержит важную электрическую проводку, поскольку сама земля не проводит ток. Целью заземления является обеспечение безопасности при одновременном снижении риска протекания тока по проводам. Отсутствие соответствующего заземления может привести к снижению качества всей электрической системы или любой строительной площадки.Таким образом, поставка качественной продукции и решений по заземлению становится обязательной для обеспечения безопасного производства, передачи и распределения электрической системы.

Отмечая то же самое, Сахил Хандвала, директор Axis Electrical Components (I) Pvt Ltd; считает, что большее воздействие способствует большей осведомленности о проверенных и сертифицированных изделиях для заземления и молниезащиты. Когда Axis только начинала свою деятельность, нашим основным фокусом был экспортный рынок, однако в последние годы мы стали свидетелями резкого увеличения спроса со стороны местных рынков на высококачественную продукцию.Ежегодно сообщая о повреждениях, вызванных молнией, мы наблюдаем устойчивый рост спроса. «Наше производственное предприятие оснащено по последнему слову техники, и наши специалисты контролируют и планируют, чтобы продукция высочайшего качества доставлялась с соблюдением сроков поставки. В ближайшее время мы планируем открыть еще одно производственное предприятие в Мумбаи. Мы предпринимаем эти шаги, чтобы увеличить производство и предоставить нашим клиентам комплексное решение », — добавляет Сахил.

Джай Кумар Белсаре, вице-президент, Yash Earthing Solutions Pvt.Ltd, рассказывает о решениях по оценке рисков, предлагаемых Yash Earthing, а также о расчетах оценки рисков, которые снижают опасности и поддерживают уровень безопасности в системе. «Наш широкий ассортимент продукции поможет вам получить полную защиту под одной крышей от прямых и непрямых молний. Мы помогаем нашим клиентам в проведении исследования удельного сопротивления почвы, чтобы определить электрическое сопротивление земли в конкретном месте ». Мы также специализируемся на установке и испытании систем заземления с высокой проводимостью, не подверженных коррозии, а также систем молниезащиты.Наши услуги распространяются на частный бизнес (большой и малый), а также на государственные учреждения.

Принимая во внимание, что Приянк Верма, директор компании Earthing Solutions, гордится тем, что последние два десятилетия является собственной интегрированной компанией Бхарата по защите от молний и заземлению. «Находясь в этом бизнесе, мы постоянно наблюдаем рост спроса на нашу систему заземления, не требующую технического обслуживания. В настоящее время мы активно расширяем нашу инфраструктуру и улучшаем цепочку поставок, чтобы удовлетворить высокий спрос, и мы уверены, что этот рост продолжится в этой развивающейся экономике.«Мы постоянно обновляем и разрабатываем новые продукты в нашем центре исследований и разработок в Джамшедпуре. Сегодня у нас есть более пятидесяти продуктов, которые мы предлагаем нашим клиентам по всей Индии почти во всех существующих отраслях. С момента основания мы применяем не подлежащие обсуждению гарантии высшего качества и лучший в своем классе сервис для наших клиентов во всех областях, потому что мы верим в важность, которую наши продукты играют для безопасности наших клиентов и их инфраструктуры.

Продукты и решения для безопасного заземления
Безопасность — одна из важнейших причин обеспечения безопасного заземления в любом помещении.Когда все металлические части электрооборудования заземлены, изоляция оборудования нарушается, и мы не обнаруживаем опасного оборудования по напряжению. Таким образом, цель безопасного заземления — защитить людей от поражения электрическим током из-за слабого заземления или любого распространения предохранителя. Он также направлен на защиту неисправных зданий, машин и оборудования.

При любых изменениях или дополнениях, внесенных во время электромонтажа, необходимо проверить заземляющие провода и их безопасность, чтобы исключить возгорание из-за ненадлежащего монтажа.У нас есть компании, которые удовлетворяют такие потребности в продуктах и ​​решениях для безопасного и надежного заземления в различных сегментах Индии.

Здесь Sahil хочет подробнее рассказать о своих предложениях по заземлению для различных приложений в отрасли. Он говорит, что у нас есть весь спектр систем заземления и молниезащиты, от земляных ям до заземляющих стержней, молниеотводов, заземляющих аксессуаров и т. Д. Из материалов самого высокого качества, которые разработаны, изготовлены и испытаны в соответствии с IEC и внесены в списки UL. .«Поскольку мы следуем международным стандартам при разработке, производстве и тестировании нашей продукции, весь наш ассортимент безопасен для использования в различных областях. Наши специалисты готовы помочь вам выбрать продукт, наиболее подходящий для вашего проекта / требований », — добавляет Сахил.

Belsare on хочет рассказать об усилиях, предпринимаемых Yash Earthing, чтобы внедрить новейшие технологии в свои продукты и воплотить их в жизнь с помощью своей опытной группы инженеров по исследованиям и разработкам. Однако разработка необслуживаемых заземляющих электродов и ограничителей освещения, способствующих соблюдению высоких стандартов безопасности, стала ключом к расширению нашего бизнеса.«В зависимости от продукта рынок делится на плоские MS, плоские CI и провода GI. По конечным пользователям они делятся на жилые, коммерческие и промышленные. В целях безопасности рыночные условия должны быть стабильными. Существуют различные типы новых технологий для повышения безопасности и эффективности, такие как заземление оборудования с помощью проводов, изолированные системы заземления, заземление параллельных цепей, сопротивление заземления, заземляющие стержни и заземляющие кольца.

В то время как Приянк предпочитает выделять свои промышленные товары.Они начали с предложения одного продукта в 2000 году, а сегодня у них более 50 предложений в отрасли. «Мы разработали каждый продукт, извлекая уроки из более чем миллиона ошибок, непревзойденного инженерного мастерства, глубокого анализа рынка и обширных исследований потребностей и требований наших клиентов». Сегодня у нас есть специализированные продукты, разработанные и тщательно отобранные для каждого отдельного сектора, такого как железная дорога, медицина, нефть, промышленность, государственные проекты, строительство, домашнее хозяйство и т. Д.

Мы недавно утилизировали все оцинкованное железо и другие изделия из других материалов низкого качества и представили в нашем пакете линейку сверхпрочных изделий из меди и медной бронзы. Эти продукты с течением времени доказали свою замечательную производительность. ES — ничто без эликсира постоянного движения и развития, потому что мы считаем, что более прочная и безопасная система заземления необходима для построения более сильного и безопасного Бхарата.

Мы следуем международным стандартам при разработке, производстве и тестировании нашей продукции, весь наш ассортимент безопасен для использования в различных областях.
Сахил Хандвала, директор Axis Electrical Components (I) Pvt Ltd

Разработка необслуживаемых заземляющих электродов и ограничителей освещения, способствующих соблюдению высоких стандартов безопасности, стала ключом к расширению нашего бизнеса.
Джай Кумар Белсаре, вице-президент, Yash Earthing Solutions Pvt.

Мы значительно расширяем нашу инфраструктуру и улучшаем цепочку поставок, чтобы удовлетворить высокий спрос на безопасность и повышенное качество.

No related posts.